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Tracking the genomic evolution of esophageal adenocarcinoma through neoadjuvant chemotherapy7 g: J' Q2 c( e5 Y# H9 {, [
Cancer Discov. Aug 2015 ! t6 ?7 d' `- `4 l8 |9 i/ [
摘要 V _' ~& m7 S: g, T
1.文章展示了食管腺癌(EAC)的进化频谱,表现为复杂的驱动突变、平行进化以及基因组加倍
" j j5 K4 J9 D+ t& c3 ?5 B0 u2.阐明异质程度与新辅助治疗(NAC)疗效的相关性:异质性低的宿主,NAC疗效更好 ! w# Q9 R8 ^) H9 D3 U% n1 r4 f
3.多部位测序(M-seq)显示:CTT区域的T>G突变随着肿瘤进化显著减少;含铂的NAC会增加CpC区域的C>A突变 : U6 U9 B- V' S9 G( X# D \
4.基因组不稳定性是EAC进化的早期事件,会导致化疗过程中产生可靶向的原癌基因扩增,为未来的治疗方案提供理论基础
9 E" `: _; r/ @1 `. v背景
) L; m, ?- R3 @& u3 |+ v Z1.食管癌预后不良,过去20年EAC在西方国家的患病率显著上升
2 z2 y& B5 ~& V2 B2.手术前NAC治疗能够改善患者预后,但是50-60%的肿瘤对治疗耐药 # _- v3 _0 d. e, O
3.对单个肿瘤多部位的M-seq数据进行进化分析,可以区分存在于所有部位的早期突变
* }* O$ B' W! X' T
* n! K r/ d6 y V" A6 | c
Multi-tumor regions 1 [( h8 G; B: p
方法) ~. S8 j4 w, K! L' t# `) ^4 e1 L
4 @& u; M3 b e g/ g' K% F结果——体细胞突变的瘤内异质性
" u; J+ O9 `- N" ?: I
以EAC005患者为例 5 w( n* J8 b% S5 H- X& I
对NAC前后的突变频谱进行进化分析(parsimony ratchet method),可将突变分为四类: & }( Q, p% j% e1 i
1.主干(蓝色,ubiquitous)突变:存在于肿瘤组织的所有部位
' S0 O! h* j9 T1 S6 L2.共享(橙色)突变:存在于1个以上的部位中
8 X' @/ h& C' J% k# p3.NAC前的独有(红色)突变:仅存在NAC前的1个部位 / a' t {& I( ]" }
4.NAC后的独有(绿色)突变:仅存在NAC后的1个部位
( Z* O3 `5 F6 R4 w/ X后三类均属heterogenous突变
! B; G* v5 J) c/ P2 A$ Q/ |
/ g, b- h6 Q* G- |$ x4 Q: ?其余7例患者的进化分析
/ y8 T! [; T5 C) _9 I1 }6 O
, I- d( e* T- n异质程度与新辅助治疗(NAC)的疗效相关:化疗前异质性越低的宿主,NAC疗效越好。
, a" g9 y8 P! k/ u( |' u5 C( I
3 D9 ]! ?. V. Q8 b
为了定量分析肿瘤细胞中的SNVs,作者整合了三个变量(拷贝数,VAF和肿瘤负荷)来计算Cancer Cell Fraction (CCF),并且将SNV进行聚类。
; E8 S1 I5 x& u0 s
7 v$ U2 H" Q( m
结果显示: ; g; v% C% Y" e- x
1.单一部位取材不能准确分析克隆频谱,因为一些热点突变仅存在于某个部位且显示出高CCF,如EAC001患者中的SLC39A12 pA44E突变 $ f9 w' E4 X, w
2.通过不同部位的共享突变位点个数,可以判断部位间的空间距离,如EAC001患者的R2离R1比R4更近
- Q% O- t% L9 M( L6 J: T
% p# E' _+ S6 S; N" q2 EM-seq结果还显示EAC样本中还存在大量的拷贝数变异 : |3 K# q" l$ `& R$ }
1.超过40%的变异来自于扩增(A),说明基因组扩增是肿瘤进化的早期事件
7 z( x( x, g+ Z6 F5 U2 T* i2.通过与TCGA中ESCA的数据进行比对,发现有15个片段在至少一个肿瘤中存在扩增。这些片段大多对应可作为靶点的原癌基因。 ) J' g( u2 V! y" [' T5 V" J
结果——突变频谱的时空解析 + N! ^$ D) X9 A- r" ]/ J' ^
1 C* r" \; u/ Q( G4 sTrunk代表早期突变;Branch代表晚期突变
, ]2 m$ z" j. x! Z l- M# m结果显示: T>G突变随着肿瘤进化显著减少 S) p' x7 N3 a; ^
+ s: `' G6 F# U5 I% K接受含铂药物的NAC治疗会产生特异的分子标签, C>A突变增多
E9 b. _" S: B. ^) Q! H
8 }. W* t M% B
本文从时间(新辅助前后)和空间(多部位测序)两个维度对食管癌的分子进化图谱进行了阐述和解析。 ) `$ l5 v0 E, ?3 J
讨论2 e) `, k" [ p1 B e
1.EAC的单样本检测会低估肿瘤异质性和突变负荷。虽然M-seq检测到的总突变中位数远高于单个部位检出的突变,但仍然只检到肿瘤的局部
" @4 h$ o7 K6 F( B/ A# S2.基因组扩增和TP53、CDKN2A等抑癌基因的突变是EAC的驱动事件 ( Q1 p& Q* @, h8 D& w2 N
3.原癌基因的扩增普遍存在且不受含铂药物的干扰,但有可能成为新药物靶点
+ g ]" I+ f7 I4.NAC的纵向实验可能进一步解析瘤内异质性与细胞毒反应及复发的关系,用来预判治疗耐药以降低治疗的医源性影响
4 C4 ]8 X8 |' q' Q转自吉因加科技微信订阅号) f3 \) m; C' l# {2 T% h
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